Question

下表是一辆四轮小轿车的部分参数和相关信息，请根据表中数据回答问题
（1）该小汽车行驶100km，汽油燃烧产生的热量（假定汽油完全燃烧）？
（2）假如该小汽车在平直路面上以额定功率匀速行驶，求发动机2min做的功？
（3）该小汽车静止时对水平地面的压强是多少？（本题g=10N/kg）
（4）小汽车高速行驶时对水平地面的压强小于（3）中所求的压强．请用流体压强的规律分析原因．

小汽车质量1500kg	小汽车发动机额定功率60kW
每个轮胎与地面的接触面积为375cm2	100km耗油10L
汽油密度为0.7×103kg/m3	汽油的热值4.6×107J/kg

Answer 1

分析：（1）由表格数据可知，该小汽车行驶100km消耗汽油的体积，根据密度公式求出消耗汽油的质量，再根据Q=mq求出汽油燃烧产生的热量；
（2）根据W=Pt求出小汽车在平直路面上以额定功率匀速行驶2min发动机做的功；
（3）小汽车静止时对水平地面的压力和自身的重力相等，根据G=mg求出其大小，再根据p=

F

S

求出对水平地面的压强；
（4）车子静止在水平面上，车子对路面的压力等于重力；当流线型的车子快速行驶时，产生升力，车子对地面压力减小．

解答：解：（1）小汽车100km耗油的体积：
V=10L=10×10^-3m³=10^-2m³，
根据ρ=

m

V

可得，耗油的质量：
m=ρV=0.7×10³kg/m³×10^-2 m³=7kg，
汽油燃烧产生的热量：
Q=mq=7kg×4.6×10⁷J/kg=3.22×10⁸J；
（2）小汽车在平直路面上以额定功率匀速行驶2min发动机做的功：
W=Pt=60×10³W×2×60s=7.2×10⁶J；
（3）小汽车静止时，对水平地面的压力：
F=G=m′g=1500kg×10N/kg=15000N，
对水平地面的压强：
p=

F

S

=

15000N

4×375×10-4m2

=10⁵Pa；
（4）小汽车外型是流线型，当汽车高速行驶时，相同时间内，空气经过上方的路程比下方路程长，流速大，压强小，汽车在压强差下产生向上的升力，汽车对路面的压力减小，小于汽车的重力．
答：（1）该小汽车行驶100km，汽油燃烧产生的热量为3.22×10⁸J；
（2）小汽车在平直路面上以额定功率匀速行驶，发动机2min做的功为7.2×10⁶J；
（3）该小汽车静止时对水平地面的压强是10⁵Pa；
（4）汽车上方空气流速大，压强小；下方空气流速小，压强大，受到向上的压力差．

点评：本题考查了密度公式、燃料释放热量公式、做功公式、重力公式、压强公式以及流速与压强关系的应用，涉及到的知识点较多，综合性强，对学生的综合应用能力要求较高．